Идея проекта:

Создание воспроизводимой технологии получения алюминиевых машиностроительных деталей в 3D-печатных песчано-полимерных литейных формах, изготовленных методом струйного нанесения связующего. Проект направлен на снижение внутренней пористости отливок за счёт контролируемой подготовки формы — прежде всего сушки по безопасному режиму, а при необходимости последующей отдельной проверки защитных покрытий. Технологический контур включает фиксацию параметров формы, расплава и заливки, изготовление сопоставимых контрольных и опытных отливок и оценку внутренних дефектов методом рентгеновского контроля.

Цель на акселератор:

Сформировать и верифицировать прототип технологического режима подготовки 3D-печатной литейной формы, который в контролируемом парном эксперименте показывает воспроизводимое улучшение принятого на предприятии рентгеновского показателя пористости по сравнению с текущим процессом без дополнительной сушки. До испытаний согласовать исходную метрику и критерий решения, сохранить неизменными геометрию, печатную партию, смесь, сплав, плавку и режим заливки и, если производственные возможности позволяют, провести не менее трёх сопоставимых пар опытов. Численный целевой порог должен быть установлен совместно с предприятием и не заявляется до получения исходных данных.

Задачи для достижения цели:

1. Фиксация исходного процесса и требований к качеству: восстановить вместе с ответственным за производство или качество последний подтверждённый случай пористости, определить частоту и последствия дефекта, текущий способ решения, применяемую рентгеновскую классификацию и допустимый критерий качества.
2. Разработка контролируемого плана испытаний: выбрать один безопасный режим сушки ниже подтверждённой температуры деструкции связующего, описать контрольную и опытную группы, перечень неизменяемых параметров, число повторов и правила регистрации отклонений.
3. Изготовление и верификация опытных отливок: выполнить сопоставимые заливки в обычных и высушенных формах, провести рентгеновский контроль, связать каждый снимок с журналом параметров и сравнить результаты по заранее принятой метрике. Покрытие формы проверять отдельной итерацией, не смешивая факторы.
4. Анализ применимости и подготовка бизнес-кейса: определить потенциальных пользователей и заказчиков технологии среди литейных предприятий, оценить влияние дефектов и предлагаемого режима на брак, переделку, время и затраты, уточнить права на результаты и производственные данные и сформировать roadmap пилотного внедрения.

Ожидаемые результаты:

1. Прототип технологического режима: документированный режим подготовки 3D-печатной песчано-полимерной формы с указанием температуры, длительности, контролируемых параметров и ограничений применения.
2. Экспериментальная серия: контрольные и опытные алюминиевые отливки, изготовленные при сопоставимых условиях, с журналом параметров формы, расплава и заливки и зафиксированными отклонениями.
3. Отчёт по рентгеновской верификации: обезличенные снимки, таблица результатов по принятой метрике, описание повторяемости и обоснованное решение — продолжить, изменить или остановить проверяемую гипотезу.
4. Пакет проектной документации: описание проблемы и требований производственного заказчика, схема технологического процесса, анализ альтернатив, предварительная бизнес-модель, условия обращения с производственными данными и roadmap развития на 6–12 месяцев.

Проект «Технологии высокоточного литья машиностроительных деталей по 3D-печатным литейным формам» предварительно соотносится с НПТЛ «Средства производства и автоматизации» через уровень «Продукция станкостроения, робототехники, аддитивного оборудования, литейного и термического оборудования» и элементы 2.1.26 «Аддитивные установки струйного нанесения связующего (BJ, MBJ)» и 2.1.41 «Оборудование для изготовления форм». Тип связи — обеспечивающая и частичная: мы не создаем аддитивную установку или литейное оборудование, а разрабатываем и проверяем технологический режим подготовки изготовленной на таком оборудовании формы и последующего литья.

На страницу проекта